GT-power中文手册

GT-power

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工作方向：发动机及其 CAE，空气动力 NVH；地点：重庆；E-mail：xkzhuyikun@126.com

GT-POWER

中文使用手册

作者：风声无边（“空气动力 NVH”版主）

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QQ：52637879

TEL：13452897188

方向：发动机及其 CAE，空气动力 NVH；地点：重庆；E-mail：xkzhuyikun@126.com

GT-POWER 基本功能介绍

1、GT-power 模型数据库（Template）的组织体系

GT-power 的模块数据库是用户建模的基础，根据物理模型的特点，数据库主要分为七大类：

●Flow：与流动有关的模块，如管道、阀门等，同时还包括气体、燃油的特性数据等。这是 GT-power 使

用频率最高的一类模块。

●Mechanial：与机械结构有关的模块，如弹簧、内燃机机体等，还有多种金属的特性数据等。

●Thermal：附加的一些热计算模块，如有限元热计算模块等。

●Electrical：与电、磁有关的模块，如电动机、电池、电磁阀等。

●Control：与控制系统有关的模块，如 PID、传感器等。

●Analysis：与数据分析有关的模块，如 FFT、监视器等。

●General：通用的模块，如各种循环工况的速度曲线、数据表等。

2、GT-power 模块的分类标准

以上数据库分类中的每一类，其模块又可分为 4 类：

●Component：基本模块。用于描述物理、化学现象的基本模块。

●Compound：复合模块。由 Component 和 Connection 等组成的模块封装。GT-power 将一些常见的复杂结

构表示为一个模块，如内燃机机体、车体等，节省了用户的建模时间。

●Connection：连接模块。在 GT-SUITE 中规定——任何 Component 和 Compound 之间都需要由 Connection

连接。

●Reference：参考模块。主要是计算模块和内置模块，如燃烧模块、材料的特性数据等。

还有另外几个小类：Control/Analysis、Sensor/Actuator 等。

3、GT-power 牵涉到流体流动计算、传热传质模拟、燃烧过程模拟，控制仿真等方面的内容，主要的理论

基础如下：

①网格划分（离散化）。

GT-power 采用一维交错网格，标量在网格中心计算，如压力、温度等；矢量在网格的交接面计算，如

速度、质量流量等。

●网格的粗细（离散化长度）由用户定义。

●对于通常的内燃机性能计算，推荐：

进气系统，离散长度≈0.4×缸径；

排气系统，离散长度≈0.55×缸径。

●计算噪声时，建议此时的离散化长度是性能计算时的一半。

●尽量使网格的粗细趋于均匀，这有利于提高计算精度和减少计算时间。

●在一定的范围内，网格越粗，那么时间步长越大，计算速度越快，精度有一定的降低；同理，网格越细，

那么时间步长越细，计算速度越慢，精度有一定的提高。

●GT-power 根据 COURANT 数选择合适的时间步长，以维持计算的稳定。

●COURANT 数通常不大于 0.8，用户也可调整该值。

②流量系数。

GT-power的流量系数 C

：C

=有效通流面积/参考通流面积。

●参考通流面积通常与阀门、节流口的直径有关，由用户根据实际情况确定。

●参考通流面积可以是定值或变值：

通流面积为定值：零升程时，流量系数为零；

通流面积为变值：零升程时，流量系数大于零。

③管接头的设置。

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TwallSoln：指定气缸几何形状，自动生成有限元求解温度。

●使用 Twall 和 TwallDetail 时，如果用户没有气缸温度的数据，我们推荐：气缸头为 550～600K；活塞为

550～600K；缸壁为 400K。

●管壁的温度可由用户指定，也可通过设置传热模型求解。

●进排气端口的温度：由于该处的流动、传热等情况很复杂，我们推荐进气端口的温度为 450K；排气端

口的温度为 550K。

⑥GT-power 的文件系统

GT-power 根据后缀名管理文件：

●Filename.gto：模型数据库文件；

●Filename.gtm：用户建立的模型图文件；

●Filename.dat：求解器自动调用的文件，对应于用户建立的模型图；

●Filename.out：主要的输出结果文件，包含了计算中间结果、错误、命令、提示等。

4、GT-power 的模块

1）模块所处状态的层次结构

模块在建模时是以不同的状态出现的，为了方便管理，主要分为三层结构：

●模板（Template）：这是模块的原始状态，出现在数据库中，没有具体参数。

●实体（Object）：有具体参数的模块，而且该模块用于管理一批类似结构的部件。

●部件（Part）：出现在建模区模块图上的模块，这是实际物理存在的模块，而不是概念。部件继承了

它的实体的属性，部分参数可以重载（Override），使其具有区别于实体的属性。

2）模块参数的设置

GT-power 有关参数设置的几个概念：

●具体数值。

●“ign”：该参数忽略。

●“def”：该参数使用 GT-power 的缺省值。

●普通变量：将变量名置于方括号中，如[para]，在“case setup”中输入具体的数值或引用参考模块

等其它对象。

●指针变量：直接输入变量名，此时变量名为绿色，此类变量直接指向参考模块等其它对象。

3）运行参数的设置

在运行

GT-power 计算前，还需在“Run Setup”进行运行参数的设置，主要包括：

●“Case Legend”：算例的说明。

●仿真时间的控制：根据时间、循环数等控制。

●求解方法：显式格式、隐式格式。

●流动求解控制：壁温、摩擦等的控制。

●收敛控制：判断流动是否达到收敛精度要求，用户可附加收敛条件（如内燃机的转速等）。

●输出参数：控制输出参数的属性，输出动画等。

●定制表格：定制用户自己的输出表格。

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